CN108332550B - 一种粮食双向通风烘干设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粮食双向通风烘干设备，通过设置第一电动三通风阀、第二电动三通风阀与第三电动三通风阀任意两通的结构，实现烘干室空气的上下流通，和热量回收。这样，能提高粮食的烘干厚度，降低粮食烘干的翻动成本，降低能源消耗，提高经济效益。

Description

一种粮食双向通风烘干设备

技术领域

本发明涉及一种通风烘干设备，特别是涉及一种粮食双向通风烘干设备。

背景技术

目前，我国粮食产后机械化干燥程度较低，粮食收获后，依然以自然晾晒为主，由于受场地及气候等因素影响，对于短时间内大量高水分粮食得不到及时干燥，容易产生霉变、发芽及虫害等问题，造成我国粮食产后损失率普遍较高。对于传统的热风干燥设备主要以燃煤或燃油为热源，烘干介质温度较高，对烘干后粮食品质影响大，且燃煤对环境造成污染。对于采用其他热源形式的烘干设备，如热泵、太阳能及其他形式的热源或以组合形式的热源，虽具有一定的节能效果，但其共同点皆是只能进行一个方向通风烘干，或顺向或逆向，由于单向烘干只能处理有限的粮层厚度，对于处理大量的产后粮食，使用的设备需占用较大地面面积，且烘干时间长，烘干后的粮食水分不均匀性较差，为提高烘干粮食水分均匀性，部分烘干设备在烘干过程中需借助翻粮机或人工对处理粮食进行翻铲，使得整个烘干过程较为复杂且成本较高，整体烘干效率较差。

对于粮食干燥，其过程主要有三个阶段：预热阶段、等速干燥阶段及降速干燥阶段。其中，预热阶段主要以提高物料的温度和水分温度，使其达到水分气化的温度，只有少部分热量使水分汽化，持续时间短，预热阶段的长短取决于初始粮温、粮层厚度、介质温度与流速等因素；等速干燥阶段热量只用来蒸发表面水分，水分扩散阻力小，粮食内部的水分持续向表面流动，粮食水分均匀下降，粮温保持不变，干燥速度达到最大值并保持不变；降速干燥阶段水分由粮食内部扩散，速率慢于粮食表面水分的蒸发速率，粮食表面升温，热量消耗于蒸发水分与加热粮食，最后达到平衡水分。当干燥速度等于零时，物料水分达到在该条件下的平衡水分，其温度可上升到与热空气相同的温度。对于粮食干燥过程中，等速干燥阶段降水速率最大，主要除去粮食中的自由水分，处理后的干燥介质中水分含量较高，对于采用封闭循环烘干的设备其需处理的湿负荷较大，增加设备能耗。而对于降速干燥阶段，以除去粮食中结合水为主，水分扩散阻力大，干燥速率在后期迅速降至较低水平，处理后的干燥介质中水分含量降低，介质温度较高，且干燥持续时间最长，对于常规热风干燥完全采用新风烘干，未对此阶段进行热回收处理，造成能源浪费，所需能耗大。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种粮食双向通风烘干设备，解决了现有的粮食烘干时间长，烘干效率低，能耗成本高的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种粮食双向通风烘干设备，包括风路切换系统和控制系统，风路切换系统包括第一电动三通风阀、第二电动三通风阀、第三电动三通风阀、风机，第一电动三通风阀包括B1风口、B2风口、B3风口，第二电动三通风阀包括B4风口、B5风口、B6风口，第三电动三通风阀包括B7风口、B8风口、B9风口，风机包括C1出风口、C2出风口；第一电动三通风阀的B1风口连接有粮仓；第一电动三通风阀的B2风口与风机的C1出风口风道相连，第一电动三通风阀的B3风口与第三电动三通风阀的B7风口风道相连，第三电动三通风阀的B9风口通过风道连接有上排风口，第三电动三通风阀的B8风口通过风道与风机的入风口相连通；第二电动三通风阀的B4风口通过风道与粮仓相连通、第二电动三通风阀的B5风口通过风道与风机的C2出风口风道相连，第二电动三通风阀的B6风口通过风道与下排风口相连。

进一步地，本发明公开了一种粮食双向通风烘干设备的优选结构，所述风机的入风口通过风道依次连接有热源和空气过滤器，空气过滤器通过风道与第三电动三通风阀的B8风口连接，空气过滤器通过风道连接有新风口，新风风阀，新风口上设置有新风风阀；所述第一电动三通风阀的B1风口与粮仓的顶部风口相连；第二电动三通风阀的B4风口通过风道与粮仓底部风口相连。

进一步地，所述控制系统包括控制器，设置于粮仓内顶部的第一温湿度传感器，设置于粮堆中的第二温湿度传感器、粮食水分传感器，设置于第一电动三通风阀的B1风口的第三温湿度传感器，设置于第二电动三通风阀的B4风口的第四温湿度传感器；第一湿度传感器、第二温湿度传感器、粮食水分传感器、第三温湿度传感器、第四温湿度传感器通过电缆与控制器信号相连。

进一步地，所述控制系统包括控制器、变频器、风路切换控制电路，控制器的输出端与变频器、风路切换控制电路的输入端信号相连，变频器的输出端与风机电连接，风路切换控制电路的输出端与第一电动三通风阀、第二电动三通风阀、第三电动三通风阀电连接，新风风阀通过电缆与控制器信号相连。

进一步地，所述热源包括热泵、太阳能、电能、化学能中的一种或几种。

进一步地，所述粮仓是烘干塔、烘干室、保温仓体的一种或几种。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.通过设置风路切换系统及控制系统可实现对粮食进行正反双向通风烘干处理，烘干过程中无需对粮食进行翻铲，粮食的烘干效率高，操作过程简单；降低了人力成本，提高了经济效益；

2.通过设置控制系统判定及智能控制，可实现对干燥介质热回收烘干处理，有效提高能源利用效率，节约能源。

附图说明

图1是本发明系统结构框图；

图2是本发明的反向烘干示意图；

图3是本发明的热回收烘干示意图；

图中标记：1是第一电动三通风阀，2是第二电动三通风阀，3是下排风口，4是风机，5是热源，6是空气过滤器，7是上排风口，8是第三电动三通风阀，9是新风风阀，10是新风口，11是控制系统。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明包括一种粮食双向通风烘干设备，包括风路切换系统和控制系统11，风路切换系统包括第一电动三通风阀1、第二电动三通风阀2、第三电动三通风阀8、风机4，第一电动三通风阀1包括B1风口、B2风口、B3风口，第二电动三通风阀2包括B4风口、B5风口、B6风口，第三电动三通风阀8包括B7风口、B8风口、B9风口，风机4包括C1出风口、C2出风口；第一电动三通风阀1、第二电动三通风阀2、第三电动三通风阀8相互连通，形成上下互流通路。第一电动三通风阀1的B1风口连接有粮仓；第一电动三通风阀1的B2风口与风机4的C1出风口风道相连，第一电动三通风阀1的B3风口与第三电动三通风阀8的B7风口风道相连，第三电动三通风阀8的B9风口通过风道连接有上排风口7，第三电动三通风阀8的B8风口通过风道与风机4的入风口相连通；第二电动三通风阀2的B4风口通过风道与粮仓相连通、第二电动三通风阀2的B5风口通过风道与风机4的C2出风口风道相连，第二电动三通风阀2的B6风口通过风道与下排风口3相连。相互连通的风道采用的是硬质风道，由于正系统在运行时风道内部可能产生正压或者负压，硬质风道能保证系统可靠稳定运行。

进一步地，本发明公开了一种粮食双向通风烘干设备的优选结构，所述风机4的入风口通过风道依次连接有热源5和空气过滤器6，空气过滤器6通过风道与第三电动三通风阀8的B8风口连接，空气过滤器6通过风道连接有新风口10，新风风阀9，新风口10上设置有新风风阀9；所述第一电动三通风阀1的B1风口与粮仓的顶部风口相连；第二电动三通风阀2的B4风口通过风道与粮仓底部风口相连。空气过滤器6能出去空气中的杂质，防止空气中的粉尘进入粮仓，污染粮食。

控制系统11包括控制器，设置于粮仓内顶部的第一温湿度传感器，设置于粮堆中的第二温湿度传感器、粮食水分传感器，设置于第一电动三通风阀1的B1风口的第三温湿度传感器，设置于第二电动三通风阀2的B4风口的第四温湿度传感器；第一湿度传感器、第二温湿度传感器、粮食水分传感器、第三温湿度传感器、第四温湿度传感器通过电缆与控制器信号相连。设置传感器，可检测出整个烘干过程的工作状态，并针对状态做出调整。

控制系统11包括控制器、变频器、风路切换控制电路，控制器的输出端与变频器、风路切换控制电路的输入端信号相连，变频器的输出端与风机4电连接，风路切换控制电路的输出端与第一电动三通风阀1、第二电动三通风阀2、第三电动三通风阀8电连接，新风风阀9通过电缆与控制器信号相连。这样就能实现设备的自动控制。

具体运行过程，包括三种运行模式：

一、下送上排烘干模式：如图1所示，系统启动，通过控制系统11选择送风模式为下送上排烘干模式；控制器控制风阀动作，新风风阀9开启，第一电动三通风阀1关闭B2方向通道；第二电动三通风阀2关闭B6方向通道；第三电动三通风阀8关闭B8方向通道；风机4运行；热源5启动。室外新风经新风风阀9进入系统，再经过空气过滤器6过滤，与热源5产生热交换后温度提高，进入风机4，经风机4加压作用，向下经过第二电动三通风阀2进入粮仓，热空气由下至上流经粮仓中高水分粮食，对粮食进行干燥后成为热湿空气，再通过第一电动三通风阀1与第三电动三通风阀8，从上排风口7排至室外，依次循环。控制系统11通过对处理粮食水分及周围温湿度参数判断，进行下一步烘干处理。

二、上送下排烘干模式：如图2所示，通过控制系统11对处理处理粮食水分及周围温湿度参数判断，系统自动调整送风模式为上送下排烘干模式；控制器控制风阀动作，新风风阀9开启，第一电动三通风阀1关闭B3方向通道；第二电动三通风阀2关闭B5方向通道；第三电动三通风阀8关闭B8方向通道；风机4运行；热源5启动。室外新风经新风风阀9进入系统，再经过空气过滤器6过滤，与热源5产生热交换后温度提高，进入风机4，经风机4加压作用，向上经过第一电动三通风阀1进行粮仓，热空气由上至下流经粮仓中粮食，对粮食进行干燥后成为热湿空气，再通过第二电动三通风阀2，从下排风口3排至室外，依次循环。控制系统11通过对处理后的空气温湿度判断，自动进行下一步烘干处理。

三、热回收烘干模式：如图3所示，通过控制系统11对处理后的空气温湿度判断，当烘干到达粮食缓慢降水阶段时，控制系统自动将送风模式为热回收烘干模式；风阀动作，新风风阀9部分开启，第一电动三通风阀1关闭B2方向通道；第二电动三通风阀2关闭B5方向通道；第三电动三通风阀8关闭B9方向通道；粮仓上排湿口开启；风机运行；热源启动。部分室外新风经新风风阀9与部分回风混合后进入系统，再经过空气过滤器6过滤，与热源5产生热交换后温度提高，进入风机4，经风机4加压作用，向下经过第二电动三通风阀2进入粮仓，热空气由下至上流经粮仓中粮食，对粮食进行干燥后成为热湿空气，一部分热湿空气从粮仓上排湿口排出，一部分经过第一电动三通风阀1与第三电动三通风阀8，回到新风入风段与新风混合，依次循环。控制系统11通过对处理后的空气温湿度判断，当送回风温湿度达到一致时，自动进行停止烘干，烘干过程完成。

实施例1：

在以上实施方式的基础上，热源5为太阳能和热泵结合进行，太阳能丰盛时采用太阳能供热，太阳能不足够时采用热泵供能。粮仓是烘干室。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种粮食双向通风烘干设备，其特征在于：包括风路切换系统和控制系统(11)，风路切换系统包括第一电动三通风阀(1)、第二电动三通风阀(2)、第三电动三通风阀(8)、风机(4)，第一电动三通风阀(1)包括B1风口、B2风口、B3风口，第二电动三通风阀(2)包括B4风口、B5风口、B6风口，第三电动三通风阀(8)包括B7风口、B8风口、B9风口，风机(4)包括C1出风口、C2出风口；第一电动三通风阀(1)的B1风口连接有粮仓；第一电动三通风阀(1)的B2风口与风机(4)的C1出风口风道相连，第一电动三通风阀(1)的B3风口与第三电动三通风阀(8)的B7风口风道相连，第三电动三通风阀(8)的B9风口通过风道连接有上排风口(7)，第三电动三通风阀(8)的B8风口通过风道与风机(4)的入风口相连通；第二电动三通风阀(2)的B4风口通过风道与粮仓相连通、第二电动三通风阀(2)的B5风口通过风道与风机(4)的C2出风口风道相连，第二电动三通风阀(2)的B6风口通过风道与下排风口(3)相连；

所述风机(4)的入风口通过风道依次连接有热源(5)和空气过滤器(6)，空气过滤器(6)通过风道与第三电动三通风阀(8)的B8风口连接，空气过滤器(6)通过风道连接有新风口(10)，新风风阀(9)，新风口(10)上设置有新风风阀(9)；所述第一电动三通风阀(1)的B1风口与粮仓的顶部风口相连；第二电动三通风阀(2)的B4风口通过风道与粮仓底部风口相连；

所述控制系统(11)包括控制器，设置于粮仓内顶部的第一温湿度传感器，设置于粮堆中的第二温湿度传感器、粮食水分传感器，设置于第一电动三通风阀(1)的B1风口的第三温湿度传感器，设置于第二电动三通风阀(2)的B4风口的第四温湿度传感器；第一湿度传感器、第二温湿度传感器、粮食水分传感器、第三温湿度传感器、第四温湿度传感器通过电缆与控制器信号相连，新风风阀(9)通过电缆与控制器信号相连；

所述控制系统(11)包括控制器、变频器、风路切换控制电路，控制器的输出端与变频器、风路切换控制电路的输入端信号相连，变频器的输出端与风机(4)电连接，风路切换控制电路的输出端与第一电动三通风阀(1)、第二电动三通风阀(2)、第三电动三通风阀(8)电连接。

2.如权利要求1所述的一种粮食双向通风烘干设备，其特征在于：所述热源(5)包括热泵、太阳能、电能、化学能中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的一种粮食双向通风烘干设备，其特征在于：所述粮仓是烘干塔、烘干室、保温仓体的一种或几种。